代谢率是否真的与寿命相关

被众人围观排便并热烈欢呼是种什么感觉?最近，这个待遇落到了一种叫大王具足虫的动物身上。原因无他，只因为它们太能憋了。

日前，日本三重县鸟羽市鸟羽水族馆内的几只大王具足虫时隔两年再次进行“新陈代谢”，引发了当地媒体及民众关注。

缓慢的消化速率代表着缓慢的新陈代谢率。几只大王具足虫两年才出现了一次排便现象，足见这一物种的代谢速率缓慢到何种程度。降低新陈代谢率，会是延年益寿的终极秘诀吗?

大王具足虫排便频率极低

来自海底的怪奇生物大王具足虫，或许是最令人毛骨悚然的虫形生物之一——它们有两对触须，黑漆漆的大复眼由4000只平面小眼组成，它们的嘴有四套颚，平日里静悄悄地收合在一起，如同一朵含苞待放的花蕾。

“大王具足虫是一种长相与潮虫相似的海洋生物，体长可达50厘米(与家猫近似)，是等足目生物中体型最大的，在深海动物中比较难得。它们平时栖息在大西洋深海，以其他海洋生物的残骸为食。”大阪大学免疫前沿研究中心研究人员夏至说。

大王具足虫的食性和生态还有很多谜团未解，甚至对它的排便频率人们也尚无定论。

“它们排出的粪便是水溶性的，如果食物被完全消化，何时发生了排便我们也不得而知。不过，在正常情况下，它们的粪便中总会有未能完全消化的食物残渣，人们可以通过观察这些残渣，得知它们的排便情况。”夏至说。

根据朝日新闻的报道，鸟羽水族馆所饲养的大王具足虫排便频率极低，馆内每次都会有专人进行记录。此次引起轰动的大王具足虫排便，是该水族馆时隔两年再次观察到的。

鸟羽水族馆从2007年9月开始饲养大王具足虫，自2013年7月以来，陆续有新的伙伴加入，目前共有5只。上次工作人员观察到它们排便，还是在2018年4月23日，并且其中没有包含未被消化的食物。

据该馆介绍，此次大王具足虫排便是在5月12日确认的。因其粪便中含有的未被消化的鱼鳞并非水族馆作为饵食投喂的东西，也并非周围鱼类遗落，因此工作人员判断，这些鱼鳞应该是它们在入馆前吃下去的。

“虽然不知道具体是哪一只排的便，但足以证明它们是一种代谢相当迟缓的生物，不管是吃还是排便的速度都比较缓慢。”鸟羽水族馆负责人学艺员·森泷丈也说。

据悉，该馆饲养的大王具足虫，基本上不吃饵食。2019年11月加入被称为“No.29”的大王具足虫，经确认到目前为止仅仅吃过2次饵食。另外，2007年9月入馆被称为“No.1”的，在2009年1月最后一次吃过饵食后，5年内没有再吃，且已经死亡。

恒温动物代谢水平显著高于变温动物

新陈代谢在生命活动中起着什么重要作用，不同种类动物之间新陈代谢都有着怎样的特点?代谢率和动物本身有着怎样的联系?

在科普中国科学百科里这样解释“新陈代谢”——其是指机体与环境之间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量的自我更新过程，包括合成代谢(同化作用)和分解代谢(异化作用)。

同化作用令生物体不断从外界摄取营养物质，并将其加工合成为自身物质;而异化作用则是机体将自身物质不断分解氧化，产生能量供机体需要，并把代谢中所产生的有毒物质排出体外。

可以说，新陈代谢是全部生命活动的基础。然而，不同动物之间的新陈代谢水平有着明显的差异。

“动物机体基础代谢水平的调节是非自主性的。研究表明，恒温动物的能量消耗要比变温动物高很多，比如体重相当的狼和鳄鱼，基础代谢速率前者是后者的7倍左右。”中国科学院遗传与发育生物学研究所高级工程师姜韬在接受科技日报记者采访时表示，理论上讲，代谢活动越旺盛，动物机体对外界环境温度变化的代偿能力就越强，就会对外界环境变化的刺激更耐受。

姜韬解释，高于环境温度的体温维持，在分子水平上，是靠高耗能的生物化学过程——蛋白质合成和降解形成的空循环(不产生净物质)实现的，这个过程会不断释放出热量。

在好莱坞生物类大片里，经常见到有怪物在迅速长大的镜头。“且不论这个生长需要同时消耗数倍于体重的食物，单就这么快速的蛋白质合成，产生的热量怕是会立即把生物体烫熟了。”姜韬说，在生物学家眼里，生物的体型瞬时成倍放大就是个笑话。

复杂高级的神经活动也高度依赖稳定的温度，因此随着智力的高度进化，人类同时也进化出了更强的陈新代谢水平和较为发达的体温维持能力，一个证据就是人类的汗腺远比一般高等动物发达。

“短跑里，人类远不是兔子、羊、鹿，更不用说猎豹的对手，但是如果较量马拉松，它们都不是人类的对手，并非是人类的肌肉和心肺功能更强，而是因为人类对于防止体温过高的控制能力更强大。”姜韬说。

代谢率是否真的与寿命相关

此前有科学家认为，新陈代谢率是决定物种寿命的重要指标，代谢率较高的动物相对来说寿命较短。同为两岁，新陈代谢率低的动物可能只是“黄口小儿”，但代谢率高的动物可能已经接近暮年。

“物种体型与代谢速率通常有特定的关联性。由于要最大化利用能量，又要兼顾散热(体型越大散热越难)，动物进化普遍遵循着‘四分之三定律’，即体型越大，相对代谢速率越慢，并且和体重的四分之三次方成正比。”夏至说。

打个比方说，如果一只猫的体重是一只老鼠的100倍，那么，相同时间内猫的代谢量只有老鼠的32倍(100的四分之三次方)，而非100倍。这就是著名的克莱伯定律。

“在变温动物中，以大王具足虫为代表的深海动物，又将节能减排贯彻到了极致。”夏至说。

夏至解释，一般而言，动物体型越小，寿命越短，比如家猫寿命只有十几年。但是目前比较普遍的观测结论是，大王具足虫寿命有40到60年。相对其体型来看，可以说它们的寿命非常长了。而且不光是大王具足虫，大部分代谢缓慢的物种生命跨度都在几十年甚至上百年。

这不禁让人想到，如果人类也拥有低代谢率，是不是就能延年益寿了?

“某种程度上来说，的确如此。除了我们在科幻小说中看到的‘人体冷冻’技术(目前已有实验研究)外，日常场景中也有一些对应的研究。”夏至说。

比如，已有不少研究显示，细胞内的能量代谢状况与寿命的长短存在相关性。有生物学家证实，在不造成营养不良的前提下，将热量摄入减少到正常水平的70%后，所有参与研究的物种，包括酵母、蠕虫、苍蝇、狗以及恒河猴等，寿命都得到了不同程度的延长。

有科学家就此推测，限制热量的摄入，可以降低静息代谢和运动代谢，从而广泛地预防与年龄有关的疾病，包括癌症、糖尿病和自身免疫性疾病等。

“不过，仍有不少学者对限制热量摄入能够‘冻龄’延寿的观点表示质疑。但即便不从代谢角度考虑，低热量饮食对健康的积极作用也是毋庸置疑的。”夏至说，“各种生物都在以自己的方式在各自领地上生生不息。对这些生物的研究，也终将帮我们更好地了解生命。”

关键词： 代谢率 寿命